la capa fisisca

Índice

2 CAPA FÍSICA 2
2.1 LA BASE TEÓRICA DE LA COMUNICACIÓN DE DATOS. 2
2.1.1 EL ANÁLISIS DE FOURIER 2
2.1.2 SEÑALES DE ANCHO DE BANDA LIMITADO 3
2.1.3 LA TASA DE DATOS MÁXIMA DE UN CANAL 4
2.2 MEDIOS DE TRANSMISION GUIADOS 5
2.2.1 MEDIOS MAGNÉTICOS 5
2.2.2 PAR TRENZADO 5
2.2.3 CABLE COAXIAL 6
2.2.4 FIBRA ÓPTICA 6
2.2.4.1 TRANSMISIÓN DE LA LUZ A TRAVÉS DE FIBRA ÓPTICA 72.2.4.2 CABLES DE FIBRA 8
2.2.4.3 REDES DE FIBRA ÓPTICA 9
2.2.4.4 COMPARACIÓN DE LA FIBRA ÓPTICA Y EL ALAMBRE DE COBRE 10

















LA CAPA FÍSICA.
En el presente tema se a estudiar la capa que está en la parte más baja de la jerarquía de la figura 1.

Figura 1. Modelo de capas
Esta capa define las interfaces mecánica, eléctrica y de temporización de la red. Primerose realizará un análisis teórico de la transmisión de datos. Después se tratara tres medios de transmisión: dirigidos (cable de cobre y fibra óptica), inalámbricos (radio terrestre) y por satélite.
2.1 LA BASE TEÓRICA DE LA COMUNICACIÓN DE DATOS.
Mediante la variación de algunas propiedades físicas, como el voltaje o la corriente, es posible transmitir información a través de cables. Alrepresentar el valor de este voltaje o corriente como una función simple del tiempo, podemos modelar el comportamiento de la señal y analizarlo matemáticamente.

2.1.1 EL ANÁLISIS DE FOURIER.
A principios de del siglo XIX, el matemático francés Jean-Baptiste Fourier probó que cualquier función periódica , con un periodo T, se puede construir sumando una cantidad de senos y cosenos:

Donde es lafrecuencia fundamental, y son las amplitudes de los senos y cosenos de los armónicos y c es una constante. Tal descomposición se conoce como serie de Fourier. A partir de ella, es posible reconstruir la función, es decir, si se conoce el periodo T y se dan las amplitudes, la función original puede hallarse realizando las sumas de la ecuación (1).
Una señal de datos que tenga una duración finitase puede manejar con sólo imaginar que el patrón se repite una y otra vez por siempre.
Las amplitudes se pueden calcular para cualquier dada multiplicando ambos miembros de la ecuación (1) por y después integrando de 0 a T. Puesto que

Sólo un término de la sumatoria perdura: . La sumatoria de desaparece por completo. De manera similar al multiplicar la ecuación por e integrando de 0 a Tpodemos derivar . Con solo integrar ambos lados de la ecuación, podemos encontrar c. Los resultados de realizar estas operaciones son los siguientes:


2.1.2 SEÑALES DE ANCHO DE BANDA LIMITADO.
Para ver como se relaciona todo esto con la transmisión de datos, consideremos un ejemplo específico: la transmisión del carácter “b” ASCII codificado en un byte de 8 bits. El patrón de bits que se va atransmitir es 01100010.






Figura 2. Señal binaria y sus amplitudes de raíz cuadrada media de Fourier
En el lado izquierdo de la figura 2 se muestra la salida de voltaje que produce una computadora. En el lado derecho se muestra las amplitudes de raíz cuadrada media , para los primeros términos. Estos valores cuadrados son importantes ya que son proporcionales a la energía transmitidaen la frecuencia correspondiente. Todas las instalaciones transmisoras pierden potencia durante el proceso de transmisión. Y si todos los componentes de Fourier disminuyeran proporcionalmente, la amplitud de la señal resultante bajará pero no habrá distorsión. Pero esto nos sucede ya que los componentes de Fourier disminuyen en diferente grado provocando distorsión. Generalmente las amplitudes setransmiten sin disminuir desde 0 hasta cierta frecuencia y todas las frecuencias que están por encima de esta frecuencia de corte serán atenuadas. El rango de frecuencias que se transmite sin atenuarse se llama ancho de banda.
El ancho de banda depende de la construcción, grosor y longitud del medio de transmisión. Para reducir el ancho de banda es necesario el uso de filtros.
Dada una tasa...